3.5. Расчёт надёжности систем генерирования
Рисунок 3.2 – Схема СЭЭС
Замена схемы, эквивалентной
Рисунок 3.3 – Эквивалентная схема замещения
– вероятность отказа ветвей;
.
.
;
(37)
.
;
(38)
.
Принимается
Вероятность безотказной работы системы:
;
(39)
Время безотказной работы:
;
(40)
.
4. Расчет переходных процессов сэс
4.1. Предварительные замечания
Короткое замыкание является аварийным режимом любой электроэнергетической установки, созданным в цепях большими величинами токов. В современных судовых электроэнергетических системах токи короткого замыкания (ТКЗ) могут достигать от десятков до сотен килоампер. Такие токи, пробегая по элементам электромеханических устройств, вызывают их перегрев и значительные механические изменения. Поэтому элементы СЭЭС должны обладать достаточной термической и электродинамической устойчивостью.
ТКЗ вызывают также значительные провалы напряжения в СЭЭС, выход синхронных генераторов из синхронизации, и, как следствие, частичное или полное прекращение электропитания потребителей. Правила Морского Регистра требуют расчёта токов короткого замыкания во многих точках СЭЭС. В проекте расчёт произведён в трёх основных точках: на сборных шинах ГРЩ, на зажимах синхронного генератора и на фидере мощного потребителя. Произведён расчёт также на обычном потребителе.
Расчёт ТКЗ выполняем графоаналитическим методом.
4.2. Расчетная схема короткого замыкания, определение ее параметров
4 .2.1. Расчетная схема кз
На рисунке 4.1 представлена расчетная схема токов короткого замыкания. Значения параметров схемы приведены в таблице 4.1.
Р
исунок
4.1 – Расчетная схема токов короткого
замыкания
Таблица 4.1 – Параметры элементов расчётной схемы
Элемент схемы |
Участок схемы |
Длина, м |
Сечение, мм2 |
Сопротивление R, Ом |
Сопротивление X, Ом |
G1 |
1 |
- |
- |
0.028 |
0.124 |
Кабель G1-ГРЩ |
1-2 |
10 |
3 (1x95) |
0.00227 |
0.00075 |
Шина G1-ГРЩ |
2-7 |
2.2 |
3x25 |
0.000422 |
0.000279 |
ТA1 |
3-4 |
- |
- |
0.00003 |
0.000005 |
Переходное сопротивление |
1-9’’ |
- |
- |
0.00016 |
- |
Сборные шины |
7-9’’ |
0.8 |
50х5 |
0.0000736 |
0.0000768 |
Автомат G1 QF1 |
5-6 |
- |
- |
0.00012 |
0.00022 |
Автомат ГРЩ QF4 |
8-9 |
- |
- |
0.00006 |
0.00019 |
Сопротивление линии |
- |
- |
- |
0.00313 |
0.00152 |
G2 |
1` |
- |
- |
0.028 |
0.124 |
Кабель G2-ГРЩ |
1`-2` |
10 |
3 (1x95) |
0.00227 |
0.00075 |
Шина G2-ГРЩ |
2`-7` |
2.2 |
3x25 |
0.000422 |
0.000279 |
ТA2 |
3`-4` |
- |
- |
0.00003 |
0.000005 |
Переходное сопротивление |
1`-9’’ |
- |
- |
0.00016 |
- |
Сборные шины |
7`-9’’ |
0.8 |
50х5 |
0.0000736 |
0.0000768 |
Автомат G2 QF2 |
5`-6` |
- |
- |
0.00012 |
0.00022 |
Автомат ГРЩ QF5 |
8`-9` |
- |
- |
0.00006 |
0.00019 |
Сопротивление линии |
- |
- |
- |
0.00313 |
0.00152 |
G3 |
1`` |
- |
- |
0.028 |
0.124 |
Кабель G3-ГРЩ |
1``-2`` |
10 |
3 (1x95) |
0.00227 |
0.00075 |
Шина G3-ГРЩ |
2``-9`` |
2.2 |
3x25 |
0.000422 |
0.000279 |
ТA3 |
3``-4`` |
- |
- |
0.00003 |
0.000005 |
Переходное сопротивление |
1``-9`` |
- |
- |
0.00016 |
- |
Автомат G3 QF3 |
5``-6`` |
- |
- |
0.00012 |
0.00022 |
Сопротивление линии |
- |
- |
- |
0.00300 |
0.00129 |
Мощный потребитель |
- |
- |
- |
- |
- |
Кабель распредщита |
15-КЗ-3 |
70 |
(3x95) |
0.01589 |
0.00525 |
Сборные шины |
9``-13 |
2.0 |
50х5 |
0.000184 |
0.000192 |
Отводящая шина |
13-14 |
0.5 |
20х3 |
0.0001925 |
0.000075 |
Переходное сопротивление |
Кз 3-9`` |
- |
- |
0.00016 |
- |
Автомат QF5 |
8`-9` |
- |
- |
0.00006 |
0.00019 |
Автомат QF7 |
14-15 |
- |
- |
0.00012 |
0.00022 |
Сопротивление линии |
- |
- |
- |
0,0165 |
0,0059 |
Сопротивления параметров расчетной схемы выбраны из справочной литературы [26].